A A A

Bioloogia ainekava muutused võrreldes 2002. aasta RÕK-iga

Professor Tago Sarapuu, Tartu Ülikooli loodusteadusliku hariduse keskuse juhataja

 

Gümnaasiumi bioloogia neli kohustuslikku kursust lähtuvad üldjoontes 2002. aasta õppekavast ning tuginevad seejuures põhikooli bioloogia uuendatud ainekavale. Sarnaselt põhikooliga on ka gümnaasiumi ainekava õppesisu ja õpitulemused eelnevaga võrreldes enam lahti kirjutatud. Sellega on püütud vältida seni kehtinud ainekava ebamäärasust, kus enamiku teemade konkreetne sisu sõltus peamiselt õpikukirjutaja seisukohtadest. Lisaks on uues ainekavas enam välja toodud teemade rõhuasetused, mis omakorda eeldab mõnevõrra pikemat sõnastust.

 

Tartu Ülikooli loodusteadusliku hariduse keskuses on enam kui kümme aastat käinud regulaarselt koos bioloogiaõpetajate aktiiv. Sellesse kuulub üle 30 bioloogiaõpetaja, kes esindavad kõiki Eesti maakondi ja suuremaid linnu. Paljud neist on ühtlasi oma piirkonna bioloogia ainesektsioonide juhid. Aktiivi õpetajaskonnaga analüüsiti bioloogia õpetamist eri riikides, tutvuti kaasaja bioloogia suundumustega ning leiti ühiselt, et 2002. aasta ainekava ja sellele vastavad õppematerjalid on liialt faktirohked, vähe on tähelepanu pööratud igapäevaeluliste rakendusliku väärtusega probleemide lahendamisele ning seetõttu pole piisavalt aega praktiliste ja uurimuslike tööde läbiviimiseks. Enamikku üleskerkinud probleemidest on püütud uues ainekavas arvesse võtta.

 

Bioloogia gümnaasiumi ainekava muutmise põhieesmärgiks oli õpilaste koormuse vähendamine ning õpetajate suunamine õpilaskesksele lähenemisele. Ainekavasse on sisse viidud mitmed märkimisväärsed muutused, lähtudes riikliku õppekava üldosa kavandist, rahvusvahelistest suundumustest loodusainete õpetamisel ning TÜ loodusteadusliku hariduse keskuses läbi viidud teadus- ja rakendusuuringutest. Oluliste eesmärkidena on silmas peetud tihedamat seostatust õppekava üldosaga, arvestades selle alusväärtusi, võtme- ja valdkonnapädevusi, läbivaid teemasid ning senisest ulatuslikumat valdkondlikku lõimingut. Gümnaasiumi bioloogia eesmärgiks on õpilaste positiivse hoiaku kujundamine kõige elava ja ümbritseva suhtes ning vastutustundliku ja säästva eluviisi väärtustamine. Tähtsal kohal on õpilaste bioloogiateadmiste ja -oskuste arendamine, mis võimaldab neil erinevaid loodusnähtusi ning protsesse mõista, selgitada ja prognoosida. Seejuures saavad õpilased loodusteaduslikule meetodile tuginevate uurimuslike ülesannete kaudu ülevaate bioloogiateaduste tulevikusuundumustest ning nendega seotud rakendustest ja elukutsetest, mis toetab neid elukutsevalikus. Õpilaste sisemiseks motiveerimiseks ning nende toimetuleku suurendamiseks looduslikus ja sotsiaalses keskkonnas on õpitegevus suunatud probleemülesannete lahendamisele, rakendades senisest enam praktilisi töid ning arvutisimulatsioone ja -mudeleid.

 

Muutused kursuste õppesisus

Vastavalt bioloogiaõpetajate aktiivi seminarides jõutud seisukohale on ainekava õppesisus vähendatud fakte ja teooriaid, mida õpilased peavad omandama, ning rõhuasetus on senisest enam viidud bioloogilistest protsessidest arusaamisele. Gümnaasiumi bioloogia jaotub endiselt neljaks kursuseks, kuid teemade sisus ja järjekorras on ka mõningaid märkimisväärseid muutusi. Nii näiteks on gümnaasiumi kohustuslike kursuste õppesisus loobutud rakendusbioloogia esitamisest eraldiseisva osana ning bioloogia rakenduslikke võimalusi käsitletakse koos teiste teemadega. See on ka sisuliselt mõistetav, sest erinevalt ainekava teistest teemadest pole rakendusbioloogial ühest teoreetilist alust ning ta kasutab eri bioloogiateaduste tulemusi ja meetodeid inimesele vajalike tulemuste saamiseks. Samas on aga rakendusbioloogilistest aspektidest ülevaate saamine äärmiselt oluline loodusteaduslike avastuste ja uurimismeetodite lahtimõtestamisel ja väärtustamisel, mis ühtlasi tõstab õpimotivatsiooni. Lisaks sellele on rakendusbioloogia eraldi esitatud valikkursusena, kus sellele saab veelgi suuremat tähelepanu pöörata.

 

Õppesisu suureks oluliseks muutuseks on ka praktiliste tööde ja IKT rakendamise lisandumine. Seejuures on mõlemal juhul tähtsal kohal uurimuslik õpe. Praktilistest töödest on pikemalt juttu käesoleva kogumiku M. Pedaste ja T. Sarapuu artiklis „Praktilised tööd gümnaasiumi bioloogias” ning IKT rakendamist selgitatakse J. Piksööta ja T. Sarapuu artiklis „Ainekava toetavad haridustehnoloogilised lahendused”. Seetõttu käesolevas artiklis praktilistel töödel ja IKT rakendamisel pikemalt ei peatuta.

 

I kursuses käsitletakse sarnaselt eelmise ainekavaga nelja teemat: bioloogia uurimisvaldkonnad, organismide koostis, rakk ja rakkude mitmekesisus. Bioloogia uurimisvaldkondades on tähtsal kohal loodusteadusliku meetodi rakendamine. Selleks tuuakse eraldi sisse loodusteadusliku uuringu kavandamine ja tegemine ning tulemuste analüüsimine ja esitamine. Lisandunud on loodusteadusliku meetodi rakendamine, lahendades bioloogiaalaseid ja igapäevaelu probleeme. Bioloogiaalaste probleemide lahendamiseks saab edukalt kaasata uurimuslikku õpet (vt Pedaste ja Mäeotsa artiklit „Uurimuslik õpe loodusainetes” ning Pedaste ja Sarapuu artiklit „Uurimuslike oskuste kujundamine ja hindamine”). Kui aga asuda lahendama igapäevaelu probleeme, siis peab eristama ühe ja mitme lahendiga probleeme, mida selgitatakse pikemalt M. Pedaste ja T. Sarapuu artiklis „Probleemülesannete lahendamine gümnaasiumis” ning T. Sarapuu ja H.-A. Villako artiklis „Mitme lahendiga probleemülesanded bioloogias”.

 

Organismide koostise teema on mõnevõrra lihtsustatud, kuid lisandunud on vee, mineraalainete ja biomolekulide osa tervislikus toitumises. Rakku käsitletakse endiselt loomaraku näitel. Samas esitatakse rakkude ehituse ja talitluse omavaheline vastavus peamiste inimkudede põhjal. Rakuorganellide puhul pole niivõrd oluline nende ehituse õppimine, kuivõrd nende seos vastavate bioloogiliste protsessidega. Raku ehituse ja talitluse terviklikkus ning organellide omavahelise koostöö käsitlus sõltub õppetöö diferentseerumisvajadusest: minimaalsel tasemel piirdub see üksnes rakutuuma koordineeriva tähtsusega, võimaluse korral avatakse komplitseeritumaid seoseid – ainete lagundamine, energiaga varustamine jne.

 

Rakkude mitmekesisuse teemas lisanduvad loomarakule kõik ülejäänud rakutüübid: taime-, seene- ja bakterirakk. Siinkohal esitatakse ka seente ja bakterite rakendusbioloogilised valdkonnad. Kuna molekulaargeneetika teema tuleb alles kolmandas kursuses, siis on selge, et siinkohal ei saa käsitleda geneetiliselt muundatud seente ja bakterite rakendusvõimalusi. Uudsena on lisandunud inimesel enamesinevate seen- ja bakterhaiguste ülevaade.

 

II kursuses esitatakse kolm teemat: organismi energiavajadus, organismide areng ja inimese talitluse regulatsioon. Energiavajaduse osas käsitletakse samu bioloogilisi protsesse, mis seni kehtinud ainekavas. Oluline muudatus on aga glükoosi aeroobses ja anaeroobses lagundamises. Uues ainekavas vaadatakse neid kui hingamiseks vajalikke protsesse. Sellega on Eesti ainekava vastav käsitlus ühildatud teiste Euroopa riikide õppekavades esitatuga. Fotosünteesi ja hingamise õppimisel püütakse senisest enam keskenduda üldisele arusaamisele vastavatest protsessidest ning vältida ülemäärast detailidesse süüvimist. Siingi on tähtsal kohal esitatud protsesside rakenduslikud võimalused.

 

Organismide arengu raames lähtutakse esmalt rakkude jagunemise põhiprotsessidest, mitoosist ja meioosist päristuumses rakus. Organismi looteline ja lootejärgne areng esitatakse inimese näitel, üksnes võrdlevalt tuuakse sisse teised loomarühmad. Rakendusbioloogilistest aspektidest vaadeldakse rasestumisvastaste vahendite toimet, suguhaigustesse nakatumise viise ning vastavate haiguste vältimist. Seega on organismide arengu teema üsna sarnane varemkehtinud ainekavas esitatuga.

 

Kõige suurem muutus on kursuse kolmandas teemas. Erinevalt siiani kehtinud ainekavast on gümnaasiumi bioloogia uuendatud ainekavas konkretiseeritud inimese bioloogiaga seonduvat. Sellega on kõrvaldatud praeguses ainekavas esinev ebamäärasus, kuidas ja mida selles osas õpetada ning milliste õpitulemusteni jõuda. Inimese teema leiab nüüdsest terviklikku käsitlemist gümnaasiumibioloogia 2. kursuse lõpus, kus keskendutakse inimese närvisüsteemi ehitusele ja talitlusele ning närvisüsteemiga seotud puuetele ja haigustele. Teiseks rõhuasetuseks on inimese elundkondade talitluse regulatsioon ning stabiilse sisekeskkonna tagamise mehhanismid. See seostatakse ka organismi katsemehhanismidega ning immuunsüsteemi levinumate häiretega.

 

III kursusest leiame kolm teemat: molekulaarbioloogilised põhiprotsessid, viirused ja bakterid ning pärilikkus ja muutlikkus. Molekulaarbioloogilised põhiprotsessid – replikatsioon, transkriptsioon ja translatsioon – esitatakse sarnaselt eelnevaga. Seejuures püütakse vältida liigset faktirohkust. Inimese tervisega seonduvalt tuuakse näiteid haiguste kohta, mis seostuvad geeniregulatsiooni häiretega.

 

Viiruste ja bakterite käsitlemisel toetutakse eelnevalt õpitud molekulaarbioloogilistele protsessidele. Seega tekib bakterite suhtes küll mõningane kordusmoment I kursuse materjaliga, kuid siinkohal liigutakse edasi geenitehnoloogiliste rakendusteni, mida eelnevalt polnud võimalik õpetada. Kuigi rakendusbioloogia esitatakse valikkursusena, on geenitehnoloogilised põhitõed vajalikud ka kohustuslike kursuste raames, sest kõik õpilased ei läbi ju nimetatud valikkursust.

 

Kolmas teema – pärilikkus ja muutlikkus – seostub klassikalise geneetikaga. Mõnevõrra on muudetud ka pärilikkuse ja muutlikkuse käsitluse asukohta: see on viidud geneetika osa ette, juhatades sisse järgneva ülevaate Mendeli katsetest ja nendes ilmnenud seaduspärasustest. Geneetikaülesanded on alati õpilastele huvi pakkunud. Eelnevas ainekavas esitatud ülesannetele on nüüd lisandunud reesussüsteemiga seonduv. Kuna seda tüüpi ülesannete lahendamine on suhteliselt lihtne, ei tohiks see lisatüüp õpetatava materjali mahtu eriti suurendada.

 

IV kursuses on samuti kolm teemat: bioevolutsioon, ökoloogia ja keskkonnakaitse. Seega on siinkohal muudetud evolutsiooni ning ökoloogia ja keskkonnakaitse osade senist järgnevust. Ühtlasi on vähendatud kõigi teemade faktimahtu ja kõrvaldatud keskkonnakaitse dubleerimine geograafias esitatavaga. Evolutsiooni käsitlusele on aga lisandunud bioevolutsiooni pseudoteaduslikud käsitlused. Selle vajadus tuleneb igapäevaelu praktikast, kus meedia vahendusel edastatakse kõikvõimalikke pseudoteaduslikke seisukohti ja alternatiivseid teooriaid. Siinkohal on aga oluline silmas pidada, et gümnaasiumis õpetame siiski teaduslikke seisukohti ning pole mõistlik tekitada diskussioone selle üle, mida keegi usub. Järelikult on otstarbekas õpilastelt küsida, millised bioloogiateaduse faktid viitavad bioevolutsiooni toimumisele; selmet uurida, mida iga õpilane soovib liikide tekke ja arengu kohta arvata või uskuda.

 

Muutused õpitulemustes

Uue ainekava märkimisväärseks iseärasuseks on suure hulga õpitulemuste lisandumine. Need on esitatud kolmes osas: loodusainete valdkonna kirjelduses, gümnaasiumi bioloogia üldiste õpitulemustena ning täpsustatuna iga kursuse lõpus. Gümnaasiumi bioloogia ainekava olulisemad õpitulemused on esitatud kokkuvõtlikult enne kursuste sisu avamist. Sealt saab ka välja lugeda suuremad muutused võrreldes seni kehtinud ainekavaga. Siinkohal vaatame lähemalt vaid kolme õpitulemust, mis tulenevad ühtlasi senisest erinevast rõhuasetusest.

 

Gümnaasiumi bioloogiaga taotletakse, et õpilane teadvustab looduse, tehnoloogia ja ühiskonna vastastikuseid seoseid ning saab aru nende mõjust elukeskkonnale ja ühiskonnale. See eeldab bioloogiateadmiste senisest ulatuslikumat sidumist teiste valdkondadega ja igapäevaste probleemidega. Ühtlasi on see aluseks loodusteadusliku kirjaoskuse kujundamisel, mida õppekava loodusainete ainevaldkonna üldosas nimetatakse ka loodusteaduslikuks pädevuseks. Siinkohal on otstarbekas rõhutada, et bioloogia õpetamisega taotletakse ka teiste võtmepädevuste arendamist. Emakeelepädevuse arendamiseks on tõstetud senisest olulisemale kohale õpilaste analüüsi- ja tõlgendamisoskuse arendamine ning õpitava erinevatel viisidel väljendamine. Matemaatikapädevust kujundatakse läbi uurimusliku õppe, milles on oluline koht andmete analüüsil ja tõlgendamisel, aga ka tulemuste esitamisel tabelite, graafikute ja diagrammidena ning eri vormides esitatud info ülekandmisel ühest vormist teise. Tehnoloogilist pädevust arendatakse läbi looduse ja tehnoloogia omavaheliste seoste tutvustamise ning tehnoloogiliste vahendite kasutamise õppetöös. Õpi- ja tegutsemispädevus kujunevad probleemide lahendamisel ja uurimusliku õppe rakendamisel – õpilased omandavad vajalikud oskused uute teadmiste omandamiseks ja hüpoteeside kontrollimiseks; probleemide lahendamiseks vajalike tegevuste planeerimiseks, läbiviimiseks ja kokkuvõtete tegemiseks.

 

Järgnevalt taotletakse, et õpilane rakendab loodusteaduslikku meetodit bioloogiaprobleeme lahendades: planeerib, teeb ning analüüsib vaatlusi ja katseid ning esitab saadud tulemusi korrektselt verbaalses ja visuaalses vormis. Siit selgub, et praktilistes töödes tuleb senisest enam rakenda loodusteaduslikku meetodit ning oluline on ka see, kuidas tulemusi esitatakse. Üldjuhul nähakse ühe tervikliku uurimusliku töö või otsuse tegemist hõlmava probleemi lahendamise kestusena ühte koolitundi, harvem kahte. Samas on püütud lähtuda seisukohast, et gümnaasiumi iga kursuse raames viiakse läbi vähemalt üks praktiline töö – selle kohta lugege täpsemalt aineraamatu M. Pedaste ja T. Sarapuu artiklist „Praktilised tööd gümnaasiumi bioloogias”. Uuringute läbiviimine võib toimuda reaalselt või ka arvutisimulatsioonide ja -mudelite abil. Simulatsioonide ja mudelite kasutamine on õigustatud, kui uuringu läbiviimine pole koolitingimustes reaalselt võimalik ajakulu, vahendite puudumise, ohtlikkuse, katse vaatlemiseks sobimatute mõõtmete või muude põhjuste tõttu. IKT rakendamise võimalustega tutvuge J. Piksööta ja T. Sarapuu artikli „Ainekava toetavad haridustehnoloogilised lahendused” vahendusel.

 

Kolmandaks võib õpitulemustest välja tuua selle, et õpilane oskab langetada looduse ja sotsiaalkeskkonnaga seotud kompetentseid otsuseid ning prognoosida otsuste tagajärgi. Seega ei piisa vaid loodusteadusliku meetodi rakendamisest ühe lahendiga probleemide käsitlemisel, vaid tuleb õpilastele pakkuda ka mitme lahendiga probleeme (vt aineraamatu Sarapuu ja Villako artiklit „Mitme lahendiga probleemülesanded bioloogias”). Neist tähtsaimal kohal on dilemmade lahendamine, mida selgitatakse detailselt põhikooli aineraamatu T. Sarapuu artiklis „Dilemmade lahendamine ja tulemuste hindamine”. Kui uurimusliku õppe puhul on üldjuhul ühene tulemus (lahend), siis dilemma tüüpi probleemidel on mitu võrdväärset lahendit. Dilemmad on inimühiskonnaga seotud igapäevased probleemid, mida varasemates ainekavades pole seni käsitletud. Sellist tüüpi probleemide lahendamisega kaasneb otsuse tegemine. Seejuures hinnatakse langetatud otsuse kompetentsust lähtuvalt sellest, kui oskuslikult on kompromissotsusele jõudmisel arvesse võetud probleemiga kaasnevaid eri aspekte. Eriti ilmekalt väljendub see keskkonnaalaste otsuste langetamisel, kus üldjuhul tuleb silmas pidada teaduslikke, majanduslikke, seadusandlikke ja moraali-eetika seisukohti.

 

Lisaks eelpool esitatule on õpitulemustes tähelepanu pööratud ka bioloogiaga seotud elukutsetele ning eeldatakse, et õpilane rakendab õppeaines saadud teadmisi ja oskusi oma karjääri planeerimises. See eeldab täiendavate õppematerjalide kasutust ning soovitatav on külastada õpilastega erinevate bioloogiaharudega tegelevaid uurimisasutusi ja ettevõtteid.

 

Gümnaasiumi bioloogia iga kursuse järel on esitatud vastava kursuse õpitulemused. Need on sõnastatud võimalikult hinnatavatena – siit ka nende rohkus ja suurem detailiseeritus võrreldes varasemates ainekavades esitatuga. Seejuures on püütud järgida põhimõtet, et õppesisu ja õpitulemused oleksid üksteisega kooskõlas, nii et ainekava lugeja saab selgelt aru, millised tulemused seostuvad konkreetse õppesisuga. Üldiselt on õpitulemuste sõnastamisel peetud silmas kahte arendatavat valdkonda: 1) õpilaste mõtlemistasandid bioloogia kontekstis, 2) uurimuslikud oskused ja kompetentsete otsuste tegemine. Nende suhe hinde moodustumisel on eeldatavalt 70% ja 30%. Madalamat ja kõrgemat järku mõtlemistasandite arengu vahekord õpitulemuste hindamisel on ligikaudu 40% ja 60%.

 

Lisaks otseselt hindamist võimaldavatele õpitulemustele on iga kursuse järel väärtushinnanguid kujundavad tulemused, mida otseselt ei saa hinnata. Näiteks võib tuua, et vastava kursuse lõpul õpilane:

  • väärtustab loodusteaduslikku meetodit usaldusväärsete järelduste tegemisel (I kursus);
  • väärtustab vee, mineraalainete ja biomolekulide osa tervislikus toitumises (I kursus);
  • väärtustab fotosünteesi tähtsust taimedele, teistele organismidele ning kogu biosfäärile (II kursus);
  • väärtustab tervislikke eluviise seoses inimese sugurakkude ja loote arenguga (II kursus);
  • suhtub vastutustundlikult keskkonnategurite rolli inimese puuete ja haiguste tekkes (III kursus);
  • suhtub kriitiliselt bioevolutsiooni pseudoteaduslikesse käsitlustesse (IV kursus);
  • väärtustab loodus- ja keskkonnahoidu kui kuultuurinähtust (IV kursus).

 

Need õpitulemused on taotluslikud, kuid on selge, et nende saavutamist on suhteliselt keeruline kontrollida ning hinnata.

Kokkuvõte

Gümnaasiumi bioloogia ainekava soovib vähendada õpilaste õpikoormust ning viia aine omandamine õpilaskesksemaks. Ainekavasse on sisse viidud mitmed märkimisväärsed muutused, lähtudes riikliku õppekava üldosa kavandist, rahvusvahelistest suundumustest loodusainete õpetamisel ning TÜ loodusteadusliku hariduse keskuses läbi viidud teadus- ja rakendusuuringutest ning bioloogiaõpetajate aktiivi liikmete soovitustest. Seejuures on silmas peetud tihedamat seostatust õppekava üldosaga, arvestades selle alusväärtusi, võtme- ja valdkonnapädevusi, läbivaid teemasid ning senisest ulatuslikumat valdkondlikku lõimingut.

 

Gümnaasiumi bioloogia põhieesmärgiks on õpilastes positiivse hoiaku kujundamine kõige elava ja ümbritseva suhtes ning vastutustundliku ja säästva eluviisi väärtustamine. Olulisel kohal on õpilaste bioloogiateadmiste ja -oskuste arendamine, mis võimaldab neil erinevaid loodusnähtusi ning protsesse mõista, selgitada ja prognoosida, mis ühtlasi toetab loodusteadusliku kirjaoskuse kujundamist. Õpilased saavad nii teoreetiliste kui ka igapäevaste uurimuslike ülesannete kaudu ülevaate bioloogiateaduste tulevikusuundumustest ning nendega seotud rakendustest ja elukutsetest, mis toetab neid elukutsevalikus. Õpilaste sisemiseks motiveerimiseks ning nende toimetuleku suurendamiseks looduslikus ja sotsiaalses keskkonnas on õpitegevus suunatud probleemülesannete lahendamisele, rakendades senisest enam mitme lahendiga probleemülesandeid. Neist kõige enam pööratakse tähelepanu dilemmade lahendamisele. Senisest ulatuslikumalt tuleb läbi viia loodusteaduslikule meetodile tuginevaid uurimuslikke töid ning kaasata probleemide lahendamisel ka arvutisimulatsioone ja -mudeleid.